城市拉臂鉤式環(huán)衛(wèi)車結構設計的分析探討

高攀

摘 ? 要：隨著城市化進程的不斷加劇，城市的環(huán)衛(wèi)工作量也越來越大。環(huán)衛(wèi)車作為城市環(huán)衛(wèi)工作中不可或缺的設備，對城市的環(huán)境維護發(fā)揮了至關重要的作用。拉臂鉤式環(huán)衛(wèi)車是今天應用最為廣泛的環(huán)衛(wèi)車類型，其結構的設計對于環(huán)衛(wèi)車的功能、質量和效率都有非常重要的影響?；诖?，本文將以某拉臂鉤式環(huán)衛(wèi)車為例，對其拉臂、車架、翻轉架、以及鎖止機構進行簡要的介紹，以幫助相關工作者對其有更深入的了解。

關鍵詞：拉臂鉤式環(huán)衛(wèi)車 ?結構設計 ?運行原理

中圖分類號：U469 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）01（a）-0095-02

改革開放以來，我國的社會經濟一直保持著高速發(fā)展，其中城市的發(fā)展更是日新月異。城市化進程，為人們帶來生活便利的同時，也帶來了諸多新的問題。城市人口數量的居高不下，使得生活垃圾的處理成為了一個非常重要的問題。大量的人口，每天產生數量驚人的生活垃圾，這些垃圾如果沒有及時處理，不僅對市容市貌造成影響，而且會對環(huán)境造成污染，對人們的健康有嚴重影響。然而，城市生活垃圾數量多，分布廣，種類多，處理難度非常高。當前，我國環(huán)衛(wèi)工作中普遍使用的拉臂鉤式環(huán)衛(wèi)車，對于提高環(huán)衛(wèi)工作的效率，有很大的幫助。深入研究、探討和改善環(huán)衛(wèi)車的結構，以進一步提升垃圾處理效率，對于改善城市環(huán)境有非常重要的現實意義。

1 ?城市拉臂鉤式環(huán)衛(wèi)車簡介

城市拉臂鉤式環(huán)衛(wèi)車，是一種在城市環(huán)衛(wèi)工作中，應用非常廣泛的一種環(huán)衛(wèi)車類型。這種環(huán)衛(wèi)車能夠非常高效、便捷地完成垃圾或垃圾箱的自動裝載和卸載工作，這對于提升環(huán)衛(wèi)效率無疑起到了至關重要的作用。

與其他類型的環(huán)衛(wèi)車相比，拉臂鉤式環(huán)衛(wèi)車具有諸多優(yōu)勢，包括結構簡單、操作便捷、工作效率高、自動化程度高、人工作業(yè)少等等。人們有時候也將其稱之為可卸式環(huán)衛(wèi)車、鉤臂式垃圾車，是因為這種環(huán)衛(wèi)車的基本原理，就是通過運用一種能夠伸縮的鉤臂裝置，進而實現垃圾的吊裝作業(yè)的。

拉臂鉤式環(huán)衛(wèi)車最早在20世紀70年代，就已經出現在西方國家;我國指導20世紀90年代，才開始講這種產品應用于城市環(huán)衛(wèi)工作中。然而，盡管我國的起步較晚，但是經過20多年的發(fā)展，我國已經掌握了較為設計制造拉臂鉤式環(huán)衛(wèi)車的相關技術，也使得我國的環(huán)衛(wèi)制造水平得到了極大的提升。然而，就當前我國的環(huán)衛(wèi)車使用現狀來看，在設計理念方面，很多地方還缺乏足夠的原創(chuàng)精神，大部分設計都是借鑒外國產品[1]。所以這也使得我國的拉臂鉤式環(huán)衛(wèi)車未來發(fā)展還需要在設計方面繼續(xù)深入研究。

2 ?拉臂鉤式環(huán)衛(wèi)車結構分析

本文中，我們將以1T拉臂鉤式環(huán)衛(wèi)車為例，就其結構做簡要介紹。該類型環(huán)衛(wèi)車通常在小心城市中有較為廣泛的應用。

首先，通過如圖1所示，我們先大致了解一下該環(huán)衛(wèi)車拉臂上裝的基本結構構成;從圖中我們可以看出，主要包括了三大部分，分別是拉臂、翻轉架以及副車架。

2.1 拉臂結構設計

在拉臂結構中，本環(huán)衛(wèi)車的設計，使用了不可伸縮直角折彎式通用結構，這一結構事實上在各種機械設計中也較為常見。在拉臂底部，分別設計了三個銷軸安裝孔，在拉臂前端位置，將其與拉臂油缸活塞桿端鉸接在一起;中間的軸心則與翻轉架前端軸心鉸接，這樣就構成了整個結構中拉臂的回轉軸心;最后再使后端與鎖止油缸無桿端鉸接。這樣就構成了整個拉臂結構系統[2]。

2.2 副車架結構設計

該車型中的副車架部分，底框構建設計成為一張板整體成型結構;傳統小型拉臂裝置中，常常采用的方式是通過幾塊板料實施拼接，或者以矩管對其實施焊接構成底框。與傳統設計方式相比，這種新設計方式有著非常顯著的優(yōu)勢，一是其結構強度有明顯的提升，二是美觀度有了很大的改善，也更符合城市環(huán)衛(wèi)工作的要求。副車架的底框與后橫梁，設計為對接焊接模式，這樣能夠讓整個車架的強度得到有效保障，因為能夠降低由于焊接變形而造成的負面影響。這樣的設計還有另外的一個優(yōu)勢就是，將副車架底框、后橫梁將的板料，直接改裝成為底框的加強筋，能夠有效加強副車架強度的同時，材料上也得到了合理利用，從而一定程度上降低了成本。

此外，副車架前段與拉臂油缸固定端實施鉸接，進而形成整個架構的拉臂油缸回轉中心;副車架后端、翻轉架后端采用鉸接的形式，并且將其軸心置于副車架后端鉸支點位置，從而構成了聯動架回轉軸心。

2.3 翻轉架結構設計

該1T拉臂鉤式環(huán)衛(wèi)車的翻轉架設計為框架式結構，中間部分為鏤空設計，翻轉架地板架，同樣設計為整板成型的設計模式?？蓞⒁妶D2所示。通過加強梁將翻轉架與地板連接起來，這樣一方面能夠讓翻轉架的結構強度滿足環(huán)衛(wèi)車的功能需求，另一方面這樣的設計模式的美觀度也符合城市環(huán)衛(wèi)工作的需要;同時這種設計模式也符合當前環(huán)衛(wèi)車設計的輕量化趨勢[3]。翻轉架前軸段與拉臂中間，采用鉸接方式連接，后端與副車架后端鉸接，這樣就是的翻轉架具有了翻轉時所必備的回轉軸心。

2.4 鎖止結構結構設計

該1T拉臂鉤式環(huán)衛(wèi)車的鎖止結構主要包括了三大部分，一為鎖止油缸，二為鎖止軸，三為鎖止軸套。具體可參見圖2所示。鎖止油缸無桿端與拉臂后端，鎖止油缸與鎖止軸，均為鉸接連接;鎖止軸在鎖止軸套內部，只能直線運動。拉臂則基于連接板實現與鎖止軸套的連接。對于鎖止機構來說，就是鎖止軸的伸縮直到翻轉架底部，拉臂就會引發(fā)翻轉架一起旋轉，這樣就讓翻轉架與拉臂鎖成為了一體化，進而完成了鎖止的效果[4]。此外，該結構中鎖止軸與翻轉架接觸的地方，采用平面設計，是為了讓二者的接觸面積能夠盡量大一些。

3 ?拉臂上裝運行原理

本文中我們探討的該1T拉臂鉤式環(huán)衛(wèi)車，主要的功能動作有兩種，一種是換箱作業(yè)，一種是傾卸作業(yè)。

當環(huán)衛(wèi)車需要執(zhí)行換箱作業(yè)時，首先通過機構的拉臂油缸活塞桿，使得拉臂被舉起，然后拉臂會以鉸支點為中心做順時針轉動，這樣就會帶動拉臂鉤后移。如果副車架上有車廂，那么車廂就會被送至地面;當地面的車箱需要被送上車架，首先以拉鉤對車箱吊環(huán)實施固定，然后在通過活塞桿收縮，拉臂就會以中間的鉸支點做逆時針轉動，最后使車箱被提起到車架并放平[5]。

當環(huán)衛(wèi)車需要執(zhí)行傾卸作業(yè)時，首先打開箱體后門，然后將鎖止郵箱啟動開，使得鎖止軸錢箱翻轉架底部，讓翻轉架與拉臂鎖成為了一體化。最后在拉臂裝置的作用下，就會使得翻轉架和環(huán)衛(wèi)箱旋轉，進而將上面的垃圾倒出。

4 ?結語

就該1T拉臂鉤式環(huán)衛(wèi)車的設計結構來看，其結構設計相對簡單。但是就該車的設計方法來看，有頗多較為新穎的地方。比如副車架的整板成型設計，既能夠使得環(huán)衛(wèi)車的整體強度得到保障，又能夠使整車質量降低，滿足了環(huán)衛(wèi)車輛輕量化需求，有很強的借鑒意義。就我國國內拉臂鉤式環(huán)衛(wèi)車的設計和制造來看，高端產品依然被國外產品所壟斷，另外國產產品的自主設計能力也有一定差距，這些都需要相關工作者的持續(xù)深入的努力。

參考文獻

[1] 吳濤，李浩斐，牛其東.拉臂式垃圾車的發(fā)展現狀分析[J].現代國企研究，2016（8）：190.

[2] 周敏.拉臂式垃圾車拉臂架裝置結構設計要點[J].專用汽車，2007（12）：40-42.

[3] 李永湘.垃圾車拉臂裝置的有限元分析與結構優(yōu)化[J].現代機械，2010（1）：32-34.

[4] 陳志偉，溫玉霜，劉慶娟，等.車廂可卸式垃圾車拉臂鉤工作裝置的高效整體結構分析[J].徐州工程學院學報：自然科學版，2013，28（4）：122-124.

[5] 辛立剛，閆澤雙，張桂昌.拉臂式垃圾車拉臂機構外載荷測試[J].工程機械，50（2）：35-41.